Les écosystèmes de montagnes sont d’une importance considérable pour les sociétés humaines (provision d’eau potable, entre autres) mais très sensibles au changement global (dérèglement climatique, pollutions chimiques et nutritives, dégradation des habitats, introduction d’espèces invasives) causé par les activités humaines (pastoralisme, tourisme, construction de barrage, empoissonnement des lacs d’altitude). Sont considérés ici deux indicateurs de la « santé » de ces écosystème montagnards : les biofilms et les amphibiens. Les premiers constituent des communautés très productives et diversifiées des écosystèmes d’eau douce. En altitude, ils forment notamment la base des réseaux alimentaires : les têtards de certains amphibiens s’en nourrissent. Les amphibiens participent activement à la purification de l’eau et forment le lien entre les mondes aquatique et terrestre. Leur productivité (biomasse importante) en fait aussi des éléments clés des écosystèmes montagnards. La chytridiomycose amphibienne, panzootie causée par le champignon aquatique Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) répandus mondialement par l’homme, menace gravement la biodiversité amphibienne, ayant causé mondialement des centaines de déclins et extinctions. Cette maladie est observée dans les Pyrénées où elle cause entre autres des déclins de populations du crapaud accoucheur (Alytes obstetricans), que notre équipe étudie depuis plus de 10 ans.
Toutefois, l’épidémiologie de la chytridiomycose amphibienne n’y est pas encore élucidée. Plusieurs éléments suggèrent que les amphibiens pourraient être protégés par des facteurs environnementaux biotiques, comme par exemple la microfaune aquatique (Schmeller et al. 2014). Notre objectif est d’évaluer si les biofilms benthiques des lacs pyrénéens peuvent réduire le risque infectieux posé par Bd. Nous voulons aussi déterminer si divers types de biofilms ont différentes capacités de protection, et s’ils peuvent aider à limiter l’infection. En effet, Bd possède un stade de vie aquatique et motile, la zoospore (le stade infectieux), qui est susceptible d’entrer en contact avec les biofilms benthiques. Ces derniers sont littéralement des mini-écosystèmes connus soit pour être capable d’abriter et protéger certains agents pathogènes humains causant des maladies hydriques (lorsque que ces derniers parviennent à coloniser un biofilm), soit pour les éliminer (les biofilms peuvent abriter des microprédateurs, ou contenir des microorganismes antagonistes à Bd, par exemple en sécrétant des substances antifongiques). Notre hypothèse est que plus la biodiversité est importante dans les biofilms, plus ces derniers seront capables de réduire la quantité de zoospores dans la colonne d’eau. L’altération des biofilms par les activités humaines mènerait alors à un risque d’infection et/ou une charge parasitaire plus importants pour les amphibiens.
Pour tester cette hypothèse, nous avons adopté une approche transdisciplinaire, liant investigations in- et ex-situ (étude de la composition taxonomique des biofilms par metabarcoding, corrélation avec risque d’infection par Bd). Nous souhaitons compléter cette démarche d’abord avec une première expérience en laboratoire pour savoir si ces biofilms, seuls, inhibent Bd (expérience 1). Les infections de têtards en laboratoire sont l’étape suivante (expérience 2). A l’aide des résultats de l’expérience 1 (s’ils sont prometteurs), nous allons sélectionner pour ce projet deux types de biofilms les plus-à-mêmes de répondre à la question de recherche. Nous élèverons des têtards sur un biofilm de bonne qualité, un autre groupe sur un biofilm de mauvaise qualité (riche en cyanobactéries, d’un lac « dégradé ») et un dernier groupe sans biofilm (nourri avec tablettes alimentaires industrielles). Nous infecterons expérimentalement les têtards avec une charge connue de Bd. Nous évaluerons, par qPCR, la prévalence et l’intensité d’infection moyenne de Bd dans chaque groupe de traitement au cours du temps. La présence de contrôles « négatifs » (non exposés à Bd) pour chaque groupe renseignera aussi sur la qualité nutritive des deux biofilms, en mesurant le poids des têtards.
L’approche est pluridisciplinaire, impliquant sciences vétérinaires (nutrition, épidémiologie, diagnostic), écologiques (limnologie) et microbiologiques. L’échelle est régionale (Pyrénées). Nous avons déjà obtenu un avis favorable du comité d’éthique n°73 et du Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche (réf APAFIS#25575-2020052812331078 v4) pour le protocole expérimental de ce projet, et avons les infrastructures nécessaires pour le mener à bien. Les autorisations de capture à la DREAL sont en cours.

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